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信頼性工学的手法に基づくセラミックス部材の強度確認試験方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 04555028
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 材料力学
研究機関電気通信大学

研究代表者

市川 昌弘  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (80017334)

研究分担者 岡部 永年  株式会社東芝, 重電技術研究所, 主管
松村 隆  電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (00251710)
高松 徹  電気通信大学, 電気通信学部, 講師 (00106890)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
1994年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1993年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1992年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワードセラミックス / セラミックス軸受 / 窒化硅素 / 強度確認試験 / 信頼性工学 / セラミック軸受 / 窒化珪素
研究概要

セラミックス部材の強度確認試験について、信頼性工学的手法に基づいた試験方法について研究した。主な成果は次の通りである.
1.強度分布が2母数ワイブル分布の場合について設計許容応力を平均信頼度により決定する方法を検討した.これより,目標とする平均信頼度を達成する設計許容応力を形状母数が既知で尺度母数だけが未知の場合には解析的に,形状母数も尺度母数も未知の場合には数値的に平均信頼度を明らかにした.
2.信頼度と信頼水準を規定して許容応力を決定したときにどれだけの信頼性が確保されているのかを平均信頼度を用いて評価する方法を検討した.これより,強度分布が正規分布とワイブル分布の場合には,解析的または数値的に平均破損確率を明らかにした.さらに,強度の分布型が未知の場合は,分布型に無関係に,信頼度と信頼水準の積が平均信頼度の下界を与えることを明らかにした.
3.セラミックス軸受球のリングクラック発生荷重の確率特性を実験により調べた.これより,リングクラック発生荷重は,鋼製軸受用にISOで定められた静的定格荷重の約10倍であることを明らかにした.
4.セラミックス軸受球のリングクラック発生荷重を多数の球について測定したときのばらつきが球間変動と球内変動のどちらに支配されているかを実験により調べた.これより,1個の試験球あたり一箇所で測定したリングクラック発生荷重のばらつきは,主に同じ球のリングクラック発生荷重の球内変動によるものであることを明らかにした.
5.セラミックス軸受球の圧砕メカニズムを実験により調べた.これより,圧砕破壊(最終破壊)はラジアルクラックによって引き起こされることを確認した.
6.セラミックス軸受球の転がり疲労特性を実験により調べた.これより,転がり疲労寿命は2母数ワイブル分布に従うことを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] 〓 星仁: "信頼性設計における信頼度と信頼水準の統合の試み" 日本機械学会論文集(A集). 59. 478-482 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 市川 昌弘: "窒化硅素軸受球の転がり疲労特性" 材料(日本材料学会誌). 42. 1406-1411 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sung-In Bae: "Unification of Reliability and Confidence Level in Reliability-Based Design (The case of Z-Parameter Weibull Distribution)" ISEM International Joural, Series A. 38. 133-137 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Ichikawa: "Ring Crack Initiation Load of Silicon Nitride Bearing Ball" JSME International Joural, Series A. 38(掲載決定). 226-230 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Ichikawa: "Intra-Ball and Inter-Ball Variability of Ring Crack Initiation Load of Silicon Nitride Bearing Balls" JSME International Joural, Series A. 38(掲載決定). 231-235 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sung-In Bae, Masahiro Ichikawa: "An Attempt to Unify Reliability and Confidence Level in Reliability-Based Design (The Case of 2-Parameter Weibull Distribution)" Transactions of the Japan Society Mechanical Engineers, Series A. Vol.59, No.588. 478-482 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Ichikawa, Tohru Takamatsu, Takashi Matsuo, Nagatoshi Okabe, Yutaka Abe: "Rolling Fatigue Properties of Silicon Nitride Bearing Balls" Journal of The Society of Materials Science, Japan. Vol.42, No.483. 1406-1411 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sung-In Bae, Masahiro Ichikawa: "Unification of Reliability and Confidence Level in Reliability-Based Design (The Case of 2-Parameter Weibull Distribution)" JSME International Journal, Series A. Vol.38, No.1. 226-230 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Ichikawa, Tohru Takamatsu, Naoki Shinodou, Nagatoshi Okabe, Yutaka Abe: "Ring Crack Initiation Load of Silicon Nitride Bearing Balls" JSME International Journal, Series A. Vol.38, No.2 (decided to run in the journal). 226-230 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Ichikawa, Tohru Takamatsu, Takashi Matsuo, Nagatoshi Okabe, Yutaka Abe: "Intra-ball and Inter-Ball Variability of ring Crack Initiation Load of silicon Nitride Bearing Balls" JSME International Journal, Series A. Vol.38, No.2 (decided to run in the journal). 231-235 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 市川 昌弘: "窒化硅素軸受球の転がり疲労による剥離の形態(レーザー顕微鏡による観察)" 日本機械学会第72期全国大会講演論文集(I). No.940-30. 226-228 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 市川 昌弘: "窒化硅素軸受球のリングクラック発生荷重の球内変動と球間変動" 日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集(Vol.B). No.940-37. 376-377 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Sung-In BAE: "Unification of Reliability and Confidence Level in Reliability-Based Design(The Case of 2-Parameter Weibull Distribution)" ISME International Journal,Series A. 38-1. 133-137 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 市川昌弘: "窒化硅素軸受球の転がり疲労特性" 材料(日本材料学会誌). 42. 1406-1411 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 市川昌弘: "信頼性設計における信頼度と信頼水準の統合の試み" 日本機械学会第3回設計工学・システム部門講演会講演論文集. NO.930-27. 150-154 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 市川昌弘: "窒化硅素軸受球の圧砕強度・転がり疲労寿命と信頼性" 日本機械学会第71期全国大会講演論文集(G). NO.930-63. 43-45 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 市川昌弘: "信頼度と信頼水準を規定した設計応力の決定に関する考察" 日本機械学会平成5年度材料力学部門講演会講演論文集. NO.930-73. 671-674 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 裴 星仁: "信頼性設計における信頼度と信頼水準の統合の試み(強度が2母数ワイブル分布に従う場合)" 日本機械学会論文集(A編). 59. 478-482 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 市川 昌弘: "セラミックス軸受用窒化硅素球のリングクラック発生強度の空間分布" 日本機械学会講演論文集(平成4年度材料力学部門講演会講演論文集). No.920-72. 688-689 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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